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Institut des Matériaux de Paris Centre
IMPC - Fédération de Recherche 2482

LRS (UMR 7197)

Le Laboratoire de Réactivité de Surface (LRS) est une Unité Mixte de Recherche associée à Sorbonne Université et au CNRS (UMR 7197). Il est implanté sur le campus Pierre et Marie Curie (Jussieu) dans le 5ème arrondissement de Paris. Depuis le 1er Octobre 2014, la direction en est assurée par la Pr. H. Lauron-Pernot assistée de deux directeurs adjoints, la Pr. C. Jolivalt et J.-M. Krafft.

Depuis 2011, le LRS est membre du Laboratoire d’Excellence MATISSE qui est un Labex multidisciplinaire aux frontières de la chimie, de la physique et des sciences de la Terre, mobilisant un important consortium de recherche autour de l’étude de matériaux tant naturels que synthétiques.

Les recherches menées au Laboratoire de Réactivité de Surface visent à élaborer et contrôler la surface de matériaux inorganiques (de type oxyde métallique par exemple) pour des applications dans le domaine de la catalyse hétérogène (dépollution, procédés « verts », valorisation de molécules bio-sourcées ou de polluants) et des biointerfaces (biocapteurs, surfaces anti-biofilms, biopile, chimie prébiotique).

Dans cette page

Activités de recherche

La démarche de recherche commune aux différents projets nécessite généralement, l’élaboration ou la fonctionnalisation, contrôlée à l’échelle moléculaire des solides inorganiques, la caractérisation des matériaux (en particulier de leur surface) et l’étude de leur réactivité. Les chercheurs possèdent donc des compétences très complémentaires telles que la chimie organique ou organométallique, la biochimie, la chimie inorganique et des matériaux, ainsi que dans le domaine des techniques de caractérisation physico-chimiques avancées.

Si les objets manipulés et les objectifs de valorisation sont différents, la cohésion scientifique est forte autour de problématiques communes comme la structuration/fonctionnalisation de surfaces planes ou divisées et la caractérisation avancée de ces surfaces et de leur réactivité. Nous avons donc adopté une structuration scientifique fédératrice, favorisant les échanges scientifiques et les synergies, autour de trois thèmes qui constituent nos lignes de force et touchent à la fois le domaine de la catalyse et celui des biointerfaces.

DOMAINES DE COMPÉTENCES

  • Synthèse de matériaux de porosité, propriétés acido-basique et nano-structuration contrôlées
  • Fonctionnalisation et caractérisation de surfaces
  • Réseaux de réactions catalytiques modèles
  • Caractérisation operando/résolue en temps des sites réactionnels
  • Mécanismes réactionnels
  • Suivi d’interactions en milieu biologique
Equipes et thématiques de recherche

Thème 1 : Ingénierie des surfaces nanostructurées et fonctionnelles - C. Louis, F. Launay

La conception de différents matériaux « actifs », catalyseurs, capteurs, etc… constitue l’un des centres d’intérêt du laboratoire. Malgré la diversité des applications visées, un certain nombre de problématiques s’avèrent communes, comme la question des interactions entre des matériaux de différentes natures (surfaces planes ou divisées, matériaux nanométriques ou massifs, oxydes poreux ou non poreux, surfaces métalliques) et des phases « actives » (nanoparticules d’oxyde ou de métal, ions isolés, molécules organiques ou biomolécules). Des défis importants en termes de synthèse se retrouvent au cœur de la plupart des travaux du laboratoire et s’appuient sur notre expertise reconnue en matière de synthèse de nano-objets, de contrôle des échelles de porosité et d’introduction sélective d’ions isolés.

Les activités du thème 1 s’organisent autour de deux axes principaux :

  • Le contrôle de l’environnement des nanoparticules et des surfaces
  • La localisation des entités actives au sein de matrices poreuses

Thème 2 : Science des Surfaces et Interfaces Solide-Liquide - X. Carrier

La recherche menée dans le thème 2 repose sur une démarche résolument fondamentale de la réactivité de surface en privilégiant l’utilisation de systèmes modèles (approche science des surfaces, systèmes plans ou pulvérulents) et intégrant la problématique (mais aussi la contrainte pour la spectroscopie) de l’interface solide/liquide. Cette interface est centrale en catalyse au cours de la préparation de catalyseurs (majoritairement dans l’eau pour des raisons économiques et environnementales) et la conversion de la biomasse (matière riche en eau, réactifs peu volatils, hydrosolubles…). Elle est par ailleurs omniprésente dans le domaine des biointerfaces (développement de biocapteurs, de surfaces antimicrobiennes ou osséointégratives, biominéralisation…).

La recherche s’organise selon 3 axes principaux :

  • Science des surfaces et synthèse de matériaux
  • Science des surfaces et réactivité : rôle de la phase liquide
  • Développement de méthodes de caractérisation à l’interface solide-liquide

Thème 3 : Approche moléculaire des sites actifs et de leur réactivité - G. Costentin, C. Jolivalt

Le LRS cherche à rationaliser au niveau moléculaire les modes de fonctionnement des matériaux inorganiques et hybrides dans leurs différents domaines d’intérêt. Qu’il s’agisse de l’étude de phénomènes d’adsorption (voire de relargage), de l’influence du substrat minéral sur la formation d’une liaison peptidique ou de la transformation molécules d’intérêt, ces thématiques participent d’une démarche et de problématiques communes dans les domaines de la bio-activité, de l’origine de la vie ou de la catalyse hétérogène. Cette chimie moléculaire aux interfaces représente un véritable défi du fait de la faible concentration des espèces adsorbées sur des surfaces complexes et divisées ou /et du caractère dynamique des processus.

Projets en cours

Développement de techniques d’approche moléculaire des interfaces

Suite à un certain nombre de développements de techniques, nous avons poursuivi notre effort avec l’acquisition et le développement de nouvelles techniques ou encore l’implémentation de nouveaux modes d’utilisation de techniques existantes.

Application de la NOx-TPD – avancée en deNOx :

Nous avions précédemment évoqué la technique de désorption en température programmée, qui appliquée à la désorption d’oxydes d’azotes (NOx-TPD) préadsorbés sur un catalyseur, s’était révélée être une méthode originale pour déterminer la surface accessible d’un oxyde.

Elle a permis depuis de déterminer la surface accessible de différents oxydes après dépôt d’une autre phase ou d’oxydes supportés dans le cas des catalyseurs ZrO2/SBA-15, ZrO2/SiO2 [2016/24], WOx/Ce0.62Zr0.38O2 [2014/25]. De plus, elle nous a permis d’aborder sous un nouvel éclairage, la réaction de réduction catalytique des NOx par les hydrocarbures (C3H6-SCR) sur Ag/Al2O3 [2013/28], [2013/46], [2014/16], [2014/43], [2015/01], [2016/62] (Thèse 2012-2015, financement UPMC). Une corrélation NOx-TPD – activité en C3H6-SCR a permis d’expliquer l’origine, largement mentionnée dans la littérature, de la teneur optimale de ∼ 2 %pds en Ag sur Al2O3 pour cette réaction [2013/46]. Une corrélation NOx-TPD – cinétique de cette même réaction mais assistée par H2 a par ailleurs permis d’expliquer l’augmentation de l’activité catalytique lorsque la teneur en Ag diminuait et de souligner l’importance du taux de couverture en NOx du support Al2O3 dans la réaction [2014/43].

Avancées scientifiques, résultats marquants

Yacine Mazouzi, "GDR B2i BioIngénierie des Interfaces"

Yacine Mazouzi, doctorant au LRS,  a remporté un prix poster de l'école BIOSURF 2019.

Il a été récompensé du prix "GDR B2i BioIngénierie des Interfaces".

Ecoles doctorales
Partenariats scientifiques
Internationaux

Une quinzaine d’actions internationales avec des laboratoires au : Brésil, Bulgarie, Chine, Corée, Etats-Unis, Italie, En moyenne, 70 publications par an dans les revues internationales à comité de lecture.

Partenariats industriels

COLLABORATIONS - PARTENARIATS

ANR - NanoSciences Ile-de-France
Air-Liquide, Baïkowski, CEA, CORNING, IFP Energies Nouvelles, ONERA, PSA Peugeot-Citroën, SAGEM, SAFRAN, Saint-Gobain, Solvay

Principaux équipements

Le LRS dispose d'une Plateforme de techniques de caractérisation

  • Analyses en température programmée
  • Chimisorption / physiosorption
  • Diffraction des rayons X
  • Microscopie / AFM 
  • Spectroscopie Raman
  • Spectroscopie infrarouge
  • Spectroscopie UV-Visible proche IR
  • Spectroscopie RMN / RPE 
  • Spectroscopie XPS 
  • Fluo X
  • Robots de synthèse
  • Spectrométrie de masse 
  • Microbalance à cristal de quartz 
  • Mesures d'énergie de surface 
  • MET
  • Tests d'acidité / tests catalytiques 

Voir le site du LRS

Principales publications

Publications récentes :

  • Influence of preparation procedure on catalytic activity of PdBEA zeolites in aqueous phase hydrodechlorination of 1,1,2-trichloroethene
    II. Kaminska, D.Lisovytskiy, S. Casale, A. Srebowata, S. Dzwigaj*
    Microporous and Mesoporous Materials, 237, 65-73, 2017.
  • Structural study of radiolytic catalysts Ni-Ce/Al2O3 and Ni-Pt/Al2O3
    F. Seridi*, S. Chettibi, N. Keghouche, P. Beaunier, J. Belloni
    Radiation Physics and Chemistry, 130, 76-84, 2017.
  • Iron(III) Oxide Nanoparticles as Catalysts for the Formation of Linear Glycine Peptide
    T. Georgelin*, M. Akouche, M. Jaber, Y. Sakhno, L. Matheron, F. Fournier, C. Méthivier, G. Martra, J.-F. Lambert*
    European Journal of Inorganic Chemistry, 1, 198-211, 2017.
  • Dephosphatation under UV light of water by Ti-PILC with activation by secondary species (La, Se, and Rb)
    S. Barama*, A. Davidson*, A. Barama, H. Boukhlouf, S. Casale, C. Calers, D. Brouri, C. Domingos, A. Djadoun Comptes Rendus Chimie, 20, 1, 7-19, 2017.
  • Acidity versus metal-induced Lewis acidity in zeolites for Friedel-Crafts acylation
    C. Bernardon, M. Ben Osman*, G. Laugel, L. Louis, P. Pale
    Comptes Rendus Chimie, 20, 1, 20-29, 2017.
Tutelle principale

UPMC

Autres tutelles

CNRS

Coordonnées
Coordonnées
Directeur
PERNOT Hélène
01.44.27.25.77
helene.pernot@upmc.fr
Adresse physique


Courriel du laboratoire
Site web
http://www.lrs.sorbonne-universite.fr
Adresse postale
LRS (UMR 7197)
UPMC
4, place Jussieu
Tour 43, couloir 43-33
75252 Paris cedex 05

Contact communication
CARRIER Xavier

xavier.carrier@upmc.fr
Contact administratif
MBAREK Sonia
01.44.27.55.15
sonia.mbarek@sorbonne-universite.fr


Effectifs
Enseignants-chercheurs :
20 et 2 émérites

Chercheurs :
9

Personnels d'appui à la recherche :
5 ITA et 6 IATOS

Fernande Sarrazin (fernande.sarrazin @ upmc.fr) - 31/01/20

Actualités

    • Séminaires du LRS - Mars 2020

      Dr MORI Kohsuke (Associate Professor, Osaka University, Japon) :
      "Nanocatalyst Engineering for Hydrogen Storage and Delivery Based on Formic Acid"
      Dr KUWAHARA Yasutaka (Associate Professor) "Kinetic/spectroscopic technique applied to a model hydrodeoxygenation reaction"
      Mardi 3 mars à 14h (Salle 317, Barre 43-44) >> en savoir plus

    • Worshop "Orgins of Life Chemistries and Evolution" LRS et MNHN

      Un workshop centré sur les centré sur les scénarios géochimiques propices aux origines de la vie est organisé par le LRS et le MNHN
      le 17 février 2020 en savoir plus >>

    • Séminaire : Kyubock Lee "Self-assembly of Amphiphilic Molecules for Rational Design of Various Nanomaterials" LRS

      Seminaire : "Self-assembly of Amphiphilic Molecules for Rational Design of Various Nanomaterials" Kyubock Lee, Ph.D. (Chungnam National University, Daejeon, South Korea)
      Location: Room 32-42 101 - Campus Jussieu
      Time and date: February 18th, 2020 from 11h00 AM
      ...

    • 3rd European Summer School on catalyst Preparation June 16-21 2019

      The CatPrep summer school, open to the European scientific community, wishes to provide a general framework for teaching the fundamental and applied concepts of catalyst preparation. It will give a comprehensive overview of the fundamental knowledge required for the controlled elaboration of heterogeneous catalytic materials and will present the industrial requirements for large-scale synthesis...

    • Séminaire Alessandra Quadrelli "Reaction mechanisms on inorganic surfaces..."

      Alessandra Quadrelli présentera un séminaire intitulé
      "Reaction mechanisms on inorganic surfaces : from isolated metal atom on surfaces for unusual N2 splitting and catalytic biomass conversion to growth of atomically thin layers of 2D materials"
      Lundi 4 mars 2019 à 11 h Salle 317 - Tour 43-44

    • Séminaire Marc Robert "Catalyse Hybride pour activer le CO2..."

      Le Pr. Marc Robert (Paris Diderot) présenta une conférence
      "Catalyse hybride pour activer le CO2 par combinaison de complexes moléculaires de Fer ou de Cobalt et de matériaux colorés"

    • Congrès FCCat 2019 3-7 June Fréjus

      French Conference on Catalysis June 3-7, 2019, Fréjus, France
      Date limite pour la soumission des résumés est fixée au 19 décembre
      ...

    • Michel Che, lauréat du prix de la Chinese Chemical Society

      La Chinese Chemical Society (CCS) a décerné son prix franco-chinois 2018 à Michel CHE.
      Ce prix lui sera remis lors du congrès biennal de la CCS qui se tiendra début mai à Hangzhou. Ce sera aussi l’occasion de renouveler notre accord de collaboration pour la période 2018-2020.

    • Stanislaw Dzwigaj (LRS) a reçu le prix 2017 L.V.Pisarzhevsky de l'Académie Nationale des Sciences en Ukraine

      The cycle of works “Advancement of physico-chemical fundamentals for the development of new catalysts for chemical processing of renewable raw materials and environmental protection” of P.Strizak, S.Soloviev, Stanislaw Dzwigaj was awarded with 2017 L.V.Pisarzhevsky Prize of the National academy of sciences of Ukraine...

    • NanoInBio2018

      NANOinBIO 2018 : Nanosciences for Life & Materiels Sciences
      May 22-27 le Gosier (Guadeloupe), French West Indies

    • CNRS Médaille de Cristal 2016 à C. Méthivier (LRS)

      Le Président du CNRS vient d’attribuer la médaille de Cristal 2016 à Christophe Méthivier.Cette distinction, l’une des plus belles du CNRS,  est attribuée « à  des ingénieurs, des techniciens et des administratifs. Elle récompense celles et ceux qui, par leur créativité, leur maîtrise technique et leur sens de l'innovation, contribuent aux côtés des chercheurs à l'avancée des savoirs et à l'excellence...

    • Cédric Bara

      Cédric Bara, doctorant IFPEN-LRS, a reçu le prix de la meilleure présentation orale au congrès Prepa-11.

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    Fax : 01 44 27 60 33

    L'IMPC en chiffres

    • 6 laboratoires
    • 160 chercheurs et enseignants-chercheurs
    • 74 BIATSS et ITA

    A voir

    L'UFR DE CHIMIE
    SCIENCE SORBONNE UNIVERSITE